用于将药剂输送通过生物屏障的无针设备制造技术

一种用于将药剂输送通过生物屏障的无针设备（１０），所述设备包括：微介入物（１２）保持层（１３），其保存至少一个用于输送通过所述生物屏障的微介入物；微介入物驱动层，其包括用于为所述或每个微介入物提供原动力的装置（２１）；和引导层，其具有至少一个与微介入物关联的引导通道，所述原动力通过所述引导通道被施加于所述或每个微介入物，其中在使用中，所述微介入物驱动层的启动导致所述或每个微介入物被驱动离开所述保持层并通过所述生物屏障。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种可设置在生物屏障，例如角质层上的无针设备，然后用于供应药剂通过所述生物屏障。
技术介绍
已知多种用于穿透生物屏障的方法和设备，包括：高速颗粒穿透(Powderject或者Powdermed系统)，微针，液体喷射注射，以及诸如皮下注射针之类的传统装置。这些之中使用最广泛的是后者-皮下注射针，这种方法在患者的可接受性和疼痛方面存在问题，而且常常需要熟练的专业保健人员。微针是针对这些问题的可能的最小侵入答案，但在超过30年的发展之后，在精确的、临床适合的、可重复给药以及制造可行性和成本方面仍然存在相当大的困难。例如，难以通过微针阵列实现皮肤中所有孔的可靠穿透，而且这些孔的特性可能不同，从而降低了可重复性。穿透深度可能也会难以控制。此外，必须仔细考虑药物制剂(formulation)。例如，涂覆到微针表面上是有挑战性的，而且通过这种方法可能实现的物理量相当小，由此减少了剂量并因而限制了可输送到这些极高效能的药物的范围。其它可能性包括：通过针自身中的孔注射，但是，这存在技术挑战，且表皮不能为所注射药物提供良好的流动路径。其它无针注射系统，例如弹道学颗粒输送(ballistic particle delivery)，其缺点在于：高复杂度和成本，有限的便携性，和制剂的困难性。
技术实现思路
本专利技术提供一种低成本、最小侵入的设备，用以将药物或免疫活性物或其他物质输送通过生物屏障，例如角质层，从而针对传统的针提供低痛、低专业要求的替代方案，其可重复性高于微针。根据本专利技术的第一方面，提供一种用于将药剂输送通过生物屏障的无针设备，所述设备包括：微介入物(microimplant)保持层，其保存至少一个用于输送通过所述生物屏障的微介入物；微介入物驱动层，其包括用于为所述或每个微介入物提供原动力的装置；和引导层，其具有至少一个与微介入物关联的引导通道，所述原动力通过所述引导通道被施加于所述或每个微介入物，其中在使用中，所述微介入物驱动层的启动导致所述或每个微介入物被驱动离开所述保持层并通过所述生物屏障。根据本专利技术的设备意在应用于“生物屏障”。在此使用的术语“生物屏障”是指使人体或动物体与环境隔离的任何生物表面，并可包括皮肤(包括头皮)、眼睛、口腔内膜、鼻通路、齿龈、阴茎头、雌性外阴、或者伤口或切口。“生物屏障”可包括上皮组织，例如皮肤和/或粘膜。在此使用的术语“皮肤”给出本领域中的通常含义，即，在躯体内外环境之间提供-->解剖学屏障的上皮组织。优选地露出皮肤以形成躯体的外表面。使用根据本专利技术的设备所穿过的皮肤最外层已知为角质层。这是表皮的最上层；因此，对皮肤的穿透是指至少穿透角质层。将药剂输送通过皮肤在本领域中被称为“透皮给药(transdermaldelivery)”。因此，根据本专利技术的设备有益于透皮给药。根据本专利技术的设备有益于兽医学(即动物健康)和医学(即人体健康)应用。所述设备可进一步用于纯化妆用方法，例如，输送仅用于改善外观但不具有治疗效果的药剂。因此，本专利技术包括化妆方法。化妆药剂包括但不限于：皮/表皮填充物，例如透明质酸，肉毒杆菌毒素，或用于准持久化妆、纹身或标识的有色化合物。本专利技术涉及将药剂输送通过生物屏障。本专利技术的一个实施例涉及输送疫苗。术语“疫苗”在本领域中公知是指用于建立或改善对特定疾病的免疫力的药剂。疫苗可为预防性的或治疗性的，并可包括传统疫苗和DNA疫苗。在优选实施例中，疫苗是预防性的，以防止或改善将来的感染影响。所述设备还可包括生物屏障接触层，其与微介入物层分离或集成而成，以在使用中接触所述生物屏障。所述生物屏障接触层可包括使用有机或硅氧烷单体生产的聚合物薄膜。代表性示例包括但不限于：聚丙烯酸酯，聚氨酯，聚二甲基硅氧烷或其它硅树脂，纤维素衍生物，水凝胶，水状胶体，藻酸盐，聚乙烯，聚氯乙烯，聚酰胺，聚丙烯，聚四氟乙烯或任何氟化的有机或硅氧烷聚合物。可替代地或另外地，所述接触层可包括或包含金属元件，例如钛、金或铝薄膜。所述生物屏障接触层或所述微介入物保持层可在表面上具有粘合剂，以便促进附接到所述生物屏障上。用于皮肤上的代表性粘合剂包括丙烯酸酯类、水凝胶和硅树脂粘合剂。这在减小生物屏障于压力下变形并由此阻止微介入物穿透的能力方面可具有实用性。所述接触层可附接到包含微介入物的层或者可与包含微介入物的层相同。此层可由与接触层相同的材料形成，可与接触层连续，可与接触层相同，或者可由不同材料形成。形成此层的代表性材料示例包括但不限于：聚丙烯酸酯，聚氨酯，聚二甲基硅氧烷或其它硅树脂，纤维素衍生物，水凝胶，水状胶体，藻酸盐，聚乙烯，聚氯乙烯，聚酰胺，聚丙烯，聚四氟乙烯或任何氟化的有机或硅氧烷聚合物。可替代地或另外地，所述层可包括或包含金属元件，例如钛或铝薄膜。所述微介入物实际上可为任意形状，不过其优选是尖突的，以便促进穿透通过生物屏障。这样的形状包括：锥、棱锥和凿子的形状。凿子形可能是最有利的，这是因为其在尖突处可具有增加的强度以阻止破裂。所述微介入物也可被成形为在穿透过程中促进旋转，以进行螺旋或钻孔运动。所述微介入物可为聚合物的、或金属的、或它们的组合，或者可替代地可为晶体或任何其它物质，例如，药物，或糖，例如麦芽糖。优选地，所述微介入物是生物可降解的、或者生物可再吸收的、或者可溶于水或脂，并且可包括生物可降解的医药聚合物，例如但不限于：聚交酯，聚(乳酸共羟基乙酸)，聚乙内酯(polycaprolate)，或聚原酸酯(polyorthoesters)，聚(二恶烷酮)，聚硅氧烷，聚(酐)，聚(三亚甲基碳酸酯)，聚磷腈，以及它们的衍生物或混合物；或者天然聚合物，诸如纤维蛋白，胶原蛋白，壳聚糖，明胶，透明质素，藻酸盐。可替代地或另外地，可使用无机物质，例如但不限于：羟磷灰钙，或金属，-->所述金属包括但不限于金、钛、钢或任何金属的合金。所述微介入物可被设计为：保存生物活性物质，并可在输送之后立刻释放或在经过设定时间段(例如，一周，一个月)之后释放，或者可包括生物活性物质，例如，免疫制剂，生物制剂，核酸，或诸如干细胞之类的细胞，或者可为生物惰性的。所述微介入物可被表面涂覆以促进粘合在生物屏障内，或者当处于生物屏障中时可改变物理或化学特性，例如，响应于湿度、PH值、等渗压、温度、或任何其它外界因素的变化而改变。在一个实施例中，微介入物由在储存温度下为硬质并在生理温度下变得柔软且易弯的材料形成。在另一实施例中，微介入物包括：含水或不含水的液体，或乳剂，或胶体、乳脂(cream)或软膏。当从驱动层供应压力时，该液体或胶体冲开通过屏障接触层并沉积在生物屏障内。所述微介入物实际上可为任意尺寸，其高度从几纳米大至几毫米。最优选地，微介入物的高度在1μm至800μm之间。微介入物实际上可具有任意密度(每平方厘米的介入物数量)，从每个设备1个微介入物至每平方厘米几千个。所述设备自身可为任意尺寸或形状，例如，其可为圆形、卵形、或条形。在一个优选实施例中，所述微介入物可在原处形成，在含微介入物薄膜自身(the microimplant containing film itself)内的凹陷部中。该凹陷部可通过例如模制工艺围绕凸状底版(male master)形成，或者在另一实施例中通过热或冷冲压工艺在薄膜上形成。该底本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于将药剂输送通过生物屏障的无针设备，所述设备包括：微介入物保持层，所述微介入物保持层保存至少一个用于输送通过所述生物屏障的微介入物；微介入物驱动层，所述微介入物驱动层包括用于为所述或每个微介入物提供原动力的装置；和引导层，所述引导层具有至少一个与微介入物关联的引导通道，所述原动力通过所述引导通道被施加于所述或每个微介入物，其中在使用中，所述微介入物驱动层的启动导致所述或每个微介入物被驱动离开所述保持层并通过所述生物屏障。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】GB 2007-10-8 0719577.91.一种用于将药剂输送通过生物屏障的无针设备，所述设备包括：微介入物保持层，所述微介入物保持层保存至少一个用于输送通过所述生物屏障的微介入物；微介入物驱动层，所述微介入物驱动层包括用于为所述或每个微介入物提供原动力的装置；和引导层，所述引导层具有至少一个与微介入物关联的引导通道，所述原动力通过所述引导通道被施加于所述或每个微介入物，其中在使用中，所述微介入物驱动层的启动导致所述或每个微介入物被驱动离开所述保持层并通过所述生物屏障。2.如权利要求1所述的设备，其中所述用于提供原动力的装置是一个或更多个微活塞。3.如权利要求2所述的设备，其中每个微活塞与相应的微介入物关联。4.如权利要求1至3中任一项所述的设备，其中所述提供原动力的装置包括被供应通过一些或所有所述引导通道的加压的液体、胶体或气体。5.如前述权利要求中任一项所述的设备，其中所述或每个微介入物被完全保持在所述微介入物保持层内。6.如权利要求1至5中任一项所述的设备，其中所述或每个微介入物仅被部分地保持在所述微介入物保持层内。7.如前述权利要求中任一项所述的设备，进一步包括在所述微介入物层上的生物屏障接触层，所述生物屏障接触层用于在使用中接触所述生物屏障。8.如前述权利要求中任一项所述的设备，其中所述微介入物保持层由硅树脂形成。9.如前述权利要求中任一项所述的设备，其中在使用中邻接所述生物屏障的所述层提供有粘合剂，以附接到所述生物屏障。10.如前述权利要求中任一项所述的设备，其中在使用中邻接所述生物屏障的所述层由生物可降解的、生物可再吸收的、生物可吸收的或者可溶于水或脂的聚合物形成。11.如前述权利要求中任一项所述的设备，其中所述引导层接合到所述微介入物保持层的内表面。12.如前述权利要求中任一项所述的设备，其中所述或每个微介入物包括下述中的一个或更多个：生物可降解的、生物可再吸收的或者生物可吸收的聚合物，可溶于水或脂的材料，无机材料，金属或合金，糖或含盐透明质酸以及它们的衍生物。13.如前述权利要求中任一项所述的设备，其中所述或每个微介入物由响应下述一个或更多个因素而改变其机械性能的材料形成：湿度，PH值，同渗容摩，温度，是否存在水，或者机械、电学或电磁能量。14.如权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：安德鲁詹姆斯柯比，
申请(专利权)人：奥赛路斯有限公司，
类型：发明
国别省市：GB[英国]